專利名稱：用于提供功率到燒蝕裝置的射頻發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及組織的燒蝕，更具體地，涉及用于提供射頻功率給燒蝕裝置的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
人體器官的內(nèi)膜的燒蝕是一個(gè)處理過程，它涉及到加熱器官膜到破壞膜的細(xì)胞的溫度或凝固組織蛋白質(zhì)用于止血。這樣的處理過程可以被執(zhí)行作為對于許多健康狀況之一的處理，諸如子宮內(nèi)膜層的慢性出血或膽囊粘膜層異?！，F(xiàn)有的用于執(zhí)行燒蝕的方法包括器官內(nèi)加熱液體的循環(huán)(或直接地或在氣球內(nèi))，器官內(nèi)膜的激光處理，和通過把射頻(RF)能量加到要被燒蝕的組織的電阻性加熱。
使用RF能量的技術(shù)，是把RF電信號提供到與目標(biāo)的器官組織的一個(gè)或多個(gè)電極。電流從電極流到器官組織。電流電阻性地加熱周圍的組織。實(shí)質(zhì)上，加熱處理破壞電極周圍的細(xì)胞，由此實(shí)施燒蝕。
在功率傳遞開始以前，血液和含鹽溶液可能圍繞電極。當(dāng)電極周圍的細(xì)胞被破壞時(shí)，附加的血液和含鹽溶液將包圍電極。這些導(dǎo)電液體會降低電極阻抗。這些液體在燒蝕處理過程可以被吸出去。沒有這些導(dǎo)電液體，電極阻抗將隨著周圍的細(xì)胞的破壞而增加。取決于特定的電極結(jié)構(gòu)，在燒蝕處理過程期間，阻抗特性可以從小到幾分之一歐姆改變到超過200歐姆。
RF燒蝕方法可以很細(xì)心地被執(zhí)行，以防止過分燒蝕。在這些燒蝕處理過程期間通常進(jìn)行監(jiān)視組織表面溫度，以便確保溫度不超過100℃。如果溫度超過100℃，則組織內(nèi)的液體開始沸騰，由此產(chǎn)生蒸汽。因?yàn)闊g是在人體的封閉腔體內(nèi)進(jìn)行的，所以蒸汽不能逃逸，而會迫使它深深地進(jìn)到組織中，或它可以傳送到與打算被燒蝕的區(qū)域相鄰的區(qū)域中，造成栓塞，或不想要地?zé)齻噜彽慕M織。
RF燒蝕裝置可以精確地確定適當(dāng)?shù)墓β孰娖健＿@個(gè)功率電平必須提供足夠的熱量來實(shí)施燒蝕。同時(shí)，功率電平必須被控制，以防止“過燒蝕”。而且，RF發(fā)生器必須被控制來動態(tài)地響應(yīng)組織的阻抗的改變。
現(xiàn)有的RF燒蝕裝置通常把功率加到具有相當(dāng)小的表面積的電極(例如，鑷子形電極)。這樣的電極在相當(dāng)高的阻抗下燒蝕相當(dāng)小的表面積。因此，所需要的RF功率是相對較低的，只傳送這個(gè)功率(典型地，在大約100歐姆時(shí)80瓦)。在燒蝕過程期間，這樣的電極的阻抗特性可以改變。然而，許多發(fā)生器適合于提供在高的阻抗的范圍內(nèi)的相對較低的功率電平。
為了用具有相對較小的表面積的電極燒蝕大的組織，操作者必須圍繞組織表面移動電極。這引入不精確性的度量。與所涉及的組織的表面積匹配的電極減小這種不精確性。然而，使得電極面積與所涉及的組織面積相匹配大大地增加電極的表面積。因此，電極需要大得多的功率電平來實(shí)施燒蝕。而且，相對較大的表面積的特征在于，相對較低的初始阻抗，它在燒蝕過程期間大大地增加。
所以，希望提供足以在相對較大的表面積的電極上實(shí)施燒蝕的功率電平。然而，功率電平必須不導(dǎo)致過燒蝕。也希望動態(tài)地控制RF發(fā)生器響應(yīng)在所涉及的器官組織內(nèi)的阻抗改變。還希望提供燒蝕方法和裝置，它允許燒蝕的深度被可靠地控制以及一旦想要的燒蝕深度達(dá)到后，它自動地停止燒蝕。
發(fā)明概要在執(zhí)行器官和其它組織的燒蝕時(shí)使用的設(shè)備和方法包括RF發(fā)生器，用來提供RF信號到燒蝕電極。RF信號的功率電平是根據(jù)所涉及的面積和燒蝕的深度決定的。RF信號通過變換電路被耦合到燒蝕電極。變換電路包括低阻和高阻變換電路。低阻和高阻變換電路根據(jù)燒蝕電極接觸所涉及的組織時(shí)的電阻被選擇。在燒蝕期間測量真空水平、阻抗水平、電阻水平、和時(shí)間。如果這些參量超過所決定的極限，則燒蝕程序過程終結(jié)。
附圖簡述

圖1A是按照本發(fā)明的RF發(fā)生器和適用于RF發(fā)生器的燒蝕裝置的側(cè)視圖。
圖1B是圖1A的燒蝕裝置的末端的頂視圖，在延伸的位置顯示高頻發(fā)熱電極頭部。
圖1C是圖1B的延伸位置的高頻發(fā)熱電極頭部的透視圖。
圖1D是圖1B的延伸位置的高頻發(fā)熱電極頭部的正視圖。
圖2是圖1的RF發(fā)生器的電路圖。
圖3是圖2的控制器(包括與控制器連接的附加電路元件)的電路圖。
圖4是圖2的自動開關(guān)電路(包括與自動開關(guān)電路連接的附加電路元件)的電路圖。
圖5是圖2的顯示板(包括與顯示板連接的附加電路元件)的電路圖。
圖6是與調(diào)制器和濾波器網(wǎng)絡(luò)連接的、圖5的變壓器電路的優(yōu)選圖7是圖5的變壓器電路的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。
圖8是顯示按照本發(fā)明的RF發(fā)生器的運(yùn)行的流程圖。
圖9是顯示按照本發(fā)明的自動開關(guān)電路的運(yùn)行的流程圖。
詳細(xì)說明適合于與參照圖1A和1B，按照本發(fā)明的RF發(fā)生器116一起使用的子宮內(nèi)燒蝕裝置100通常由三個(gè)部分組成RF高頻發(fā)熱電極頭部103，護(hù)套105，和手柄106。高頻發(fā)熱電極頭部103在裝置插入到子宮腔內(nèi)期間是可滑動地放置在護(hù)套105內(nèi)(圖1A)，以及手柄106隨后按箭頭A1表示的那樣被操縱，使得高頻發(fā)熱電極頭部103從護(hù)套105的末端伸出(圖1B)。
參照圖1B，高頻發(fā)熱電極頭部103從一段長度的導(dǎo)管108的末端伸出，導(dǎo)管108是可滑動地放置在護(hù)套105內(nèi)的。高頻發(fā)熱電極103包括外部電極陣列103a和內(nèi)部偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)103b，用來擴(kuò)展陣列以便接觸組織。
RF電極陣列103a由可伸展金屬網(wǎng)制成，它優(yōu)選地由尼龍和高彈性合成纖維編織。涂覆以金或其它導(dǎo)電材料。絕緣區(qū)域140(圖1C，1D)被形成在高頻發(fā)熱電極頭部上，把網(wǎng)狀物與電極區(qū)域分開。絕緣區(qū)域140優(yōu)選地通過使用蝕刻技術(shù)從網(wǎng)狀物上去除導(dǎo)電材料而被形成，雖然另外的方法也可被使用，諸如把導(dǎo)電的和非導(dǎo)電的材料編織在一起，形成陣列。
陣列可以被絕緣區(qū)域140分成各種電板結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)(圖1C)中，絕緣區(qū)域140把高頻發(fā)熱電極頭部通過在每個(gè)寬的面134上產(chǎn)生兩個(gè)電極而分成四個(gè)電極142a-142d。為了產(chǎn)生這四個(gè)電極圖案，絕緣區(qū)域140沿著每個(gè)寬面134以及沿著每個(gè)面136，138的長度縱向地放置。電極142a-142d被使用于燒蝕，以及如果想要的話，在使用期間測量組織的阻抗。
偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)103b和它的配置結(jié)構(gòu)被放在電極陣列103a內(nèi)。參照圖1B，外部的副管109從導(dǎo)管108伸出，以及內(nèi)部的副管110是可滑動地和同軸地放置在副管109內(nèi)的。彎曲部分在副管109的相反端從導(dǎo)管108伸出。多個(gè)縱向配置的孔(未示出)可以在每個(gè)彎曲部分112處被形成。在使用期間，這些孔允許濕度傳送到彎曲部分，以及通過使用在真空端口138處被液體地連接到副管109的真空源140被吸出到副管109的顯露的末端。
內(nèi)部的彎曲部分116從副管110的外表面橫向地和縱向地延伸，以及每個(gè)被連接到相應(yīng)的一個(gè)彎曲部分112。橫向條帶118在內(nèi)部彎曲部分116的末端部分之間延伸。橫向條帶118優(yōu)選地被預(yù)先成形，以使得當(dāng)在松弛狀態(tài)時(shí)，條帶假定圖1B所示的皺褶結(jié)構(gòu)，以及當(dāng)在壓縮狀態(tài)時(shí)它沿著多個(gè)摺痕120折疊，這些摺痕沿其長度延伸。
由彎曲部分112，116和條帶118形成的偏離結(jié)構(gòu)103b使得陣列103a成形為基本上三角形形狀，如圖1B所示，它特別適合于大多數(shù)子宮形狀。在使用期間，形成手柄106的遠(yuǎn)端和靠近的夾子144，146被互相擠壓，以便展開陣列。這個(gè)動作導(dǎo)致副管109的相對后向移動和副管110的相對前向移動。在副管之間的相對移動使得彎曲部分112，116偏轉(zhuǎn)，它展開和拉緊電極陣列103a。
彎曲部分112，116優(yōu)選地由絕緣彈性材料制成，諸如熱處理的17-7 PH不銹鋼。每個(gè)彎曲部分112優(yōu)選地包括導(dǎo)電區(qū)域，被電耦合到陣列，用于傳送RF能量到人體組織。多股線145(它可以是尼龍的)優(yōu)選地縫合陣列103和彎曲部分112，以便防止導(dǎo)電區(qū)域132滑動不與電極142a-142d對準(zhǔn)。
正如下面詳細(xì)地討論的，按照本發(fā)明的RF發(fā)生器系統(tǒng)利用燒蝕功率，它是根據(jù)目標(biāo)燒蝕組織的表面積而被選擇的。對于子宮燒蝕，RF功率通過子宮的測量的長度和寬度來計(jì)算。這些測量可以通過使用傳統(tǒng)的子宮內(nèi)測量裝置而作出。
替換地，通過使用一個(gè)機(jī)械的或電的換能裝置來傳感彎曲部分的分開程度，燒蝕裝置100本身可被使用來測量子宮的寬度。再次地參照圖1B，燒蝕裝置100包括非導(dǎo)電的(例如，尼龍)縫合線122，它在副管110與偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的末端部分之間延伸。線122被連接到伸長的線(未示出)，它延伸通過導(dǎo)管，以及被耦合到機(jī)械的換能器，諸如可旋轉(zhuǎn)的線軸(未示出)，或電換能器，諸如應(yīng)變電阻片，被電耦合到AD變換器，以便電傳感彎曲部分112的分開距離以及把子宮寬度電子地發(fā)送到顯示器和/或直接發(fā)送到RF發(fā)生器。
轉(zhuǎn)到圖2，顯示了RF發(fā)生器電路的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該電路包括電源200。電源200接受AC信號和產(chǎn)生高到10安的36伏DC信號。電源200連接到變換器202，204，206，和208。變換器202，204，206，和208分別產(chǎn)生+5，+12，-12，和+24伏電位。正如所需要的，變換器202，204，206，和208提供電位給此后描述的各種電路元件。
顯示板212通常提供用戶接口。這個(gè)接口允許用戶輸入選擇數(shù)據(jù)和提供反饋信息。顯示板212把表示想要的功率設(shè)定值的數(shù)字信號提供給數(shù)字-模擬(D/A)變換器214。D/A變換器214把進(jìn)入的數(shù)字信號變換成電壓電位。代表想要的功率設(shè)定值的這個(gè)電壓電位(PSET)被提供給誤差放大器216。誤差放大器216也接收代表當(dāng)前被傳送到燒蝕裝置的實(shí)際功率的電壓電位。誤差放大器把設(shè)定的功率信號與實(shí)際功率信號進(jìn)行比較，以便確定是應(yīng)當(dāng)增加還是減小輸出功率。如果設(shè)定的功率信號大于實(shí)際功率信號，則調(diào)整器210增加輸出功率。如果設(shè)定的功率信號小于實(shí)際功率信號，則誤差放大器216提供負(fù)的信號給調(diào)整器210。作為響應(yīng)，調(diào)整器210減小輸出功率。
調(diào)整器210從電源200接收DC功率，以及提供RF信號給FET開關(guān)211。來自誤差放大器216的信號控制調(diào)整器210的脈沖寬度調(diào)制。脈沖寬度增加使得功率增加；脈沖寬度減小使得功率減小。
FET開關(guān)211從調(diào)制器210接收RF信號。FET開關(guān)也從控制器218接收控制信號。當(dāng)通電時(shí)，控制信號接通FET開關(guān)211，以使得RF信號被提供給自動開關(guān)電路230。當(dāng)不通電時(shí)，控制信號關(guān)斷FET開關(guān)211，以使得由調(diào)整器210提供的任何信號與自動開關(guān)電路230斷開連接。
自動開關(guān)電路230也接收來自控制器218的控制信號和來自除法器222的阻抗信號。根據(jù)控制和阻抗信號，自動開關(guān)電路230在低阻和高阻變換電路440之間進(jìn)行選擇(圖4)。選擇的變壓器電路的輸出被提供給濾波器網(wǎng)絡(luò)232。濾波器網(wǎng)絡(luò)232用作為具有約482kHz的優(yōu)選的中心頻率的帶通濾波器。濾波器網(wǎng)絡(luò)232減小RF信號上的任何高階諧波信號。另外，濾波器網(wǎng)絡(luò)232去耦合來自調(diào)整器210的任何直流分量。
電流檢測器234測量通過濾波器網(wǎng)絡(luò)232提供的電流。同樣地，電壓檢測器236測量在濾波器網(wǎng)絡(luò)232的輸出端提供的電壓。這些測量的信號通過RMS變換器221和222被提供給除法器222。測量的信號也被提供給除法器220。除法器222把電壓信號除以電流信號，以便產(chǎn)生代表燒蝕裝置的有效阻抗的信號。乘法器220把電壓信號與電流信號相乘，以便產(chǎn)生代表被提供給燒蝕裝置的實(shí)際功率的信號。如上所述，實(shí)際功率信號被誤差放大器216使用來控制調(diào)整器210。有效的阻抗信號被自動開關(guān)電路使用來在低阻和高阻變換電路之間進(jìn)行選擇。
來自乘法器220的實(shí)際功率信號(PACT)和來自除法器222的有效阻抗信號都被提供給控制器218?？刂破?18也連接到誤差放大器116的設(shè)定功率信號輸入端?？刂破?18用來測量功率設(shè)定信號和產(chǎn)生設(shè)定功率信號，在燒蝕過程期間，如果控制器218檢測到終端故障狀態(tài)，則控制器218把設(shè)定功率信號驅(qū)動為零，以及使FET開關(guān)211不通電。把設(shè)定功率信號驅(qū)動為零，使得調(diào)整器關(guān)斷RF信號。
RF發(fā)生器也包括DC電阻檢測器238，被連接到輸出繼電器240。DC電阻檢測器238測量外部燒蝕裝置的DC電阻。DC電阻檢測器238把關(guān)于這個(gè)電阻的信號提供給控制器218?？刂破魇褂眠@個(gè)信號檢測附屬燒蝕裝置中的短路。
輸出繼電器240從濾波器網(wǎng)絡(luò)232接收濾波的RF信號。輸出繼電器240用來響應(yīng)于來自控制器218的控制信號提供這個(gè)信號給輸出端子242。當(dāng)通電時(shí)，輸出繼電器240通輸出端子242把RF發(fā)生器電路連接到燒蝕裝置。當(dāng)減能量時(shí)，輸出繼電器240把RF發(fā)生器電路與燒蝕裝置隔離開。
轉(zhuǎn)到圖3，顯示了控制器218和附加的相關(guān)的元件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例?？刂破?18的故障和操縱控制塊302把控制信號提供給顯示板212，F(xiàn)ET開關(guān)211，自動開關(guān)電路230，和輸出繼電器240。
控制器218把來自除法器222的阻抗信號(圖2)提供給音頻電路310和數(shù)據(jù)I/O變換器306。音頻電路310產(chǎn)生一個(gè)與阻抗信號有關(guān)的頻率信號。低阻抗被換能為較高頻率信號；高阻抗被換能為較低頻率信號。頻率信號位于可聽見的頻率范圍內(nèi)，以及被使用來驅(qū)動揚(yáng)聲器312。在燒蝕過程期間，測量的阻抗將增加。因此，由揚(yáng)聲器312提供的聲音信號的頻率將降低。這提供燒蝕過程的可聽見的反饋給操作者。音頻電路310也可用來提供其頻率隨增加的阻抗而增加的信號。
控制器218也把實(shí)際的和設(shè)定的功率信號和真空信號提供給數(shù)據(jù)I/O變換器306。數(shù)據(jù)IO變換器把這些信號和阻抗信號變換為有關(guān)的數(shù)字信號，它被提供在RS232連接頭308上。
真空泵AC開關(guān)314被控制器218控制。當(dāng)被啟動時(shí)，泵AC開關(guān)把AC功率連接到真空泵316，它從燒蝕裝置和周圍的組織吸取濕度。當(dāng)被關(guān)斷時(shí)，泵AC開關(guān)斷開AC功率到真空泵316的連接。真空泵316也包括壓力換能器318。壓力換能器318用來測量在燒蝕裝置內(nèi)引入的壓力。壓力換能器318把代表這個(gè)壓力的信號提供給控制器218，它監(jiān)視由真空泵316施加的抽吸是否在所決定的極限內(nèi)。
轉(zhuǎn)到圖4，顯示了自動開關(guān)電路的優(yōu)選實(shí)施例。自動開關(guān)電路包括控制序列PAL 400。PAL 400接收來自控制器218的定時(shí)器、阻抗、和準(zhǔn)備好信號。當(dāng)被啟動時(shí)，定時(shí)器信號表示，燒蝕的持續(xù)時(shí)間超過120秒；阻抗信號表示燒蝕裝置的阻抗超過50歐姆；以及準(zhǔn)備好信號表示操作者接通RF使能開關(guān)。
來自除法器222(圖2)的阻抗信號也通過控制器218被提供給比較器420。如果阻抗大于10歐姆，則比較器420激活一個(gè)信號給延時(shí)器430。如果阻抗小于6歐姆，則比較器420激活一個(gè)信號給延時(shí)器432。延時(shí)器430和432也從控制器218接收時(shí)鐘信號。如果延時(shí)器430或432繼續(xù)接收一個(gè)來自比較器的信號大于5秒，則各個(gè)延時(shí)器激活一個(gè)信號給PAL 400。當(dāng)阻抗在長于5秒內(nèi)大于10歐姆時(shí)，PAL 400把開關(guān)抽頭(SWTAPS)信號提供給變壓器電路440，選擇高阻變換電路。當(dāng)阻抗在長于5秒內(nèi)小于6歐姆時(shí)，PAL選擇低阻變換電路。
控制器218也提供RF電源接通(RFON)信號給延時(shí)器434和定時(shí)器436。如果這個(gè)信號在大于5秒內(nèi)保持為激活的，則延時(shí)器434激活電源接通自測試(POST)信號給PAL 400。除了RFON信號以外，定時(shí)器436也從PAL 400接收清除定時(shí)器(CLRTMS)信號。CLRTMS信號在SWTAPS信號的狀態(tài)改變后被激活，以及表示變壓器電路已改變，以便匹配燒蝕裝置的阻抗。在接收RFON或SWTAPS信號后，定時(shí)器436復(fù)位短的和長的定時(shí)。在短的定時(shí)時(shí)間到以后，定時(shí)器436激活短的定時(shí)信號，它被提供給PAL 400。在長的定時(shí)時(shí)間到以后，定時(shí)器436激活長的定時(shí)信號，它也被提供給PAL 400。這些信號被PAL400使用來產(chǎn)生狀態(tài)信號。狀態(tài)信號結(jié)合故障信號一起被使用來確定是否終結(jié)燒蝕過程。
變換電路440被連接在FET開關(guān)211和輸出濾波器網(wǎng)絡(luò)232之間(圖2)。變換電路440用來使得調(diào)整器210的阻抗與燒蝕裝置的阻抗匹配。再次地，接觸所涉及的組織的燒蝕電極的阻抗，在燒蝕過程期間可能很大地改變。通過使得調(diào)整器210的阻抗與電極的阻抗匹配，調(diào)整器210能夠傳送相對恒定的功率電平。這又允許精確和均勻的燒蝕。
替換地，如果調(diào)整器的阻抗與低的電極阻抗匹配，則調(diào)整器的功率傳送隨電極阻抗增加而降低。如果調(diào)整器的阻抗與高的電極阻抗匹配，則在低的初始電極阻抗時(shí)調(diào)整器將承受高的電流負(fù)載。這個(gè)負(fù)載造成對調(diào)整器元件的損害或加熱。
因此，變換電路440包括低阻變換電路和高阻變換電路。優(yōu)選的低阻變換電路使得調(diào)整器210的阻抗與3歐姆負(fù)載匹配。優(yōu)選的高阻變換電路使得調(diào)整器210的阻抗與25歐姆負(fù)載匹配。這些變換電路允許調(diào)整器提供相對恒定的功率傳送。
再次地，PAL 400提供狀態(tài)信號給控制器218。具體地，PAL 400產(chǎn)生GENFAULT，IGVAC，ILPF和PTEST信號。GENFAULT信號表示PAL已檢測到故障狀態(tài)，以及燒蝕應(yīng)當(dāng)終結(jié)。IGVAL信號表示真空電路剛被通電。因此，在真空泵建立適當(dāng)?shù)膲毫r(shí)，任何真空故障應(yīng)當(dāng)被忽略2秒鐘。IPLF信號表示任何低的優(yōu)先權(quán)故障應(yīng)當(dāng)被忽略。IPLF信號在啟動期間被激活，這樣，非臨界瞬時(shí)故障不終結(jié)燒蝕處理過程。PTEST信號表示低電平RF信號當(dāng)前被加到變換電路。低電平RF信號被使用來在施加全部功率以前測量RF阻抗。
轉(zhuǎn)到圖5，顯示了圖2的顯示板212和附加的相關(guān)元件。顯示板212連接到長度和寬度選擇開關(guān)502。在確定所涉及的子宮腔體的長度和寬度以后，操作者通過開關(guān)502輸入適當(dāng)?shù)脑O(shè)定值。長度和寬度選擇被分別顯示在顯示器508和510上。為了增加寬度，操作者接通向上箭頭開關(guān)550。為了減小寬度，操作者接通向下箭頭開關(guān)552。為了增加長度，操作者接通向上箭頭開關(guān)560。為了減小長度，操作者接通向下箭頭開關(guān)562。表示長度和寬度的信號被提供給EPROM516。EPROM 516按照以下關(guān)系把長度和寬度變換成設(shè)定的功率電平P＝L×W×5.5其中P是功率電平，以瓦計(jì)，L是長度，以厘米計(jì)，以及5.5是常數(shù)，具有每平方厘米的瓦數(shù)為單位。
顯示板212也提供一個(gè)信號給設(shè)定功率顯示506。這個(gè)信號是根據(jù)長度和寬度選擇被確定的，以使得設(shè)定的功率顯示506表明當(dāng)前的功率設(shè)定值。
在操作者選擇適當(dāng)?shù)拈L度和寬度設(shè)定值以后，他或她接通準(zhǔn)備開關(guān)504。準(zhǔn)備開關(guān)504提供一個(gè)信號給顯示電路板212，它又被提供給控制器218。準(zhǔn)備開關(guān)504表示操作者已準(zhǔn)備好開始燒蝕處理過程。
在操作者接通準(zhǔn)備開關(guān)504以后，操作者然后可以按壓腳踏板512。腳踏板512連接到腳踏開關(guān)514，以便提供一個(gè)信號給顯示板212，它也被提供給控制器218。這個(gè)信號表示RF發(fā)生器應(yīng)當(dāng)把PF功率加到燒蝕裝置。
顯示板212也連接到狀態(tài)LED(發(fā)光二極管)，包括READY 320，RF OFF 322，HIGH Z 324，LOW Z 326，HIGH VAC 328，LOW VAC 340，和RF ON 342。顯示板212根據(jù)從控制器218接收的和來自用戶輸入的信號控制這些LED。
READY LED 520表示RF發(fā)生器處在準(zhǔn)備好狀態(tài)，以及啟動腳踏開關(guān)514將激活RF功率。RF OFF LED 522表示當(dāng)前被連接到RF發(fā)生器的燒蝕裝置存在DC短路狀態(tài)，以及RF發(fā)生器當(dāng)前不提供功率到燒蝕裝置。HIGH Z LED 524表示阻抗超過一個(gè)決定的水平。當(dāng)這個(gè)條件發(fā)生時(shí)，控制器自動終結(jié)燒蝕裝置。LOW Z LED 526表示阻抗下降為小于一個(gè)確定的水平。當(dāng)這個(gè)狀態(tài)發(fā)生時(shí)，存在RF短路狀態(tài)。HIGH VAC LED 528表示真空泵140當(dāng)前超過決定的可接受的真空水平。例如，這個(gè)狀態(tài)可能通過操作者站在把真空泵140連接到端口138的吸取導(dǎo)管上而產(chǎn)生。LOW VAC LED 540表示真空泵140當(dāng)前低于可接受的真空水平。例如，如果真空泵140沒有正確地連接到端口138，則可以產(chǎn)生這種狀態(tài)。RF ON LED 542表示RF發(fā)生器當(dāng)前正在提供功率給燒蝕裝置。
轉(zhuǎn)到圖6，顯示了調(diào)整器210，F(xiàn)ET開關(guān)211，變換電路440，和輸出濾波器網(wǎng)絡(luò)230的優(yōu)選實(shí)施例。變換電路440包括具有功率繞組610和負(fù)載繞組620的變壓器605。功率繞組610連接到FET開關(guān)211，用來接收來自調(diào)整器210的RF功率。負(fù)載繞組620與功率繞組進(jìn)行電磁耦合。因此，被提供給功率繞組610的電功率被傳送到負(fù)載繞組620。
負(fù)載繞組620包括中心抽頭626，它把負(fù)載繞組分成第一部分622和第二部分624。開關(guān)630在中心抽頭626與外部抽頭624之間進(jìn)行選擇。選擇中心抽頭626，提供電路到較低的阻抗的匹配。選擇外部抽頭627，提供電路到較高的阻抗的匹配。換句話說，開關(guān)630選擇功率繞組610和輸出端子642之間的變壓比。輸出端子642連接到具有上述的帶通特性的輸出濾波器網(wǎng)絡(luò)232。
轉(zhuǎn)到圖7，顯示變換電路的另一個(gè)實(shí)施例。變換電路740包括具有功率繞組710和負(fù)載繞組720的第一變壓器705。變壓器開關(guān)電路也包括具有功率繞組712和負(fù)載繞組722的第二變壓器706。第一變壓器705的變壓比被匹配到低阻抗。第二變壓器706的變壓比被匹配到高阻抗。
開關(guān)730被連接在第一變壓器705與第二變壓器706之間。如圖所示，開關(guān)730選擇第一變壓器705來電耦合輸入端子740到輸出端子742。開關(guān)也選擇第二變壓器706來電耦合輸入端子740到輸出端子742。
轉(zhuǎn)到圖8，圖上給出顯示用來提供功率到燒蝕裝置的RF發(fā)生器的優(yōu)選的操作的流程圖。在方塊810，操作者選擇涉及到所涉及的子宮的大小的長度和寬度，以及啟動準(zhǔn)備開關(guān)。
在方塊812，RF發(fā)生器測量通過燒蝕裝置的直流電阻。測量的、小于200歐姆的電阻表示短路。如果檢測到短路，則RF發(fā)生器將提供一個(gè)指示給操作者，以及終結(jié)程序。測量的、大于200歐姆的電阻表示燒蝕裝置與所涉及的子宮的可接受的接觸。在方塊811，操作者然后可以啟動腳踏開關(guān)，把功率加到RF調(diào)整器。
在方塊814，RF發(fā)生器把功率加到真空泵。在幾秒以后，所涉及的子宮內(nèi)的壓力將下降。
在方塊816，RF發(fā)生器把低電平RF信號(例如，在5和10瓦之間)加到燒蝕裝置。在方塊820，RF發(fā)生器測試故障，它表示程序?qū)⒈唤K結(jié)。具體地，RF發(fā)生器繼續(xù)測試DC電阻。RF發(fā)生器也測試RF阻抗是否落在可接受的范圍內(nèi)(例如，0.5-50歐姆)，以及真空水平是否落在可接受的范圍。在頭幾秒內(nèi)(例如2秒)，中心故障可被忽略，因?yàn)樗矐B(tài)特性可能超過故障容差。
如果RF發(fā)生器沒有檢測到故障，則程序進(jìn)到方塊822。在這里，RF發(fā)生器施加全部功率到燒蝕裝置。在燒蝕處理過程開始時(shí)，功率電平可以逐漸地增加到全部功率設(shè)定值。
在方塊823，RF發(fā)生器測試所涉及的子宮的阻抗是否超過50歐姆或燒蝕持續(xù)時(shí)間是否超過120秒。如果這兩個(gè)事件的任一項(xiàng)發(fā)生，則燒蝕完成以及在方塊824程序被終結(jié)。否則，RF發(fā)生器在方塊820繼續(xù)測試故障。在檢測到故障后，程序同樣地被終結(jié)，以及加到燒蝕裝置的功率被斷開。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地討論如方塊822所示的施加功率的處理過程。轉(zhuǎn)到圖9，圖上給出顯示用來把功率加到變換電路的優(yōu)選操作的流程圖。變換電路被使用來把由RF發(fā)生器提供的功率耦合到燒蝕裝置。如上所述，優(yōu)選的變換電路包括低阻變換電路和高阻變換電路。在方塊910，開始變換電路的運(yùn)行，其中選擇低阻變換電路。在步驟911，低電平RF信號被加到變換電路。
在方塊912，測量燒蝕裝置的阻抗。如果在5秒內(nèi)阻抗沒有超過10歐姆，則程序回到方塊911。這里，RF信號的脈沖寬度將增加，直至它達(dá)到選擇的功率電平為止。在達(dá)到選擇的電平以后脈沖寬度按照電極阻抗的改變被控制，以便保持恒定的功率電平。
程序再次回到方塊912，其中燒蝕裝置的阻抗再次被測量。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果在5秒內(nèi)阻抗超過10歐姆，程序進(jìn)到方塊913。這里，RF信號的脈沖寬度必須減小，以使得變換電路可以從低阻變換電路切換到高阻變換電路。
在方塊914，在把RF信號減小到低的電平以后，開關(guān)改變狀態(tài)，以便選擇高阻變換電路。在方塊915，把功率逐漸升高到選擇的電平。功率的這種減小和逐漸增加，減少了瞬時(shí)尖峰脈沖，它是由在低阻變換電路與高阻變換電路之間的切換造成的。
在方塊916，燒蝕裝置的阻抗被測量。如果在5秒內(nèi)阻抗沒有較低到低于6歐姆，則程序回到方塊915。這里，脈沖寬度被控制來傳送選擇的功率電平。
程序再次地回到方塊916。其中燒蝕裝置的阻抗再次被測量。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果在5秒內(nèi)阻抗較低到低于6歐姆，則程序進(jìn)到方塊917。這里，RF信號的脈沖寬度必須減小，以使得變換電路可以從高阻變換電路切換到低阻變換電路，方塊910。
變換電路的運(yùn)行這樣地繼續(xù)進(jìn)行，直至燒蝕被終結(jié)為止。在終結(jié)時(shí)，功率被關(guān)斷，以及RF發(fā)生器與燒蝕裝置斷開連接。
雖然以上的說明是參照子宮的燒蝕給出的，但本發(fā)明可應(yīng)用于燒蝕其它人體組織。另外，雖然RF發(fā)生器是參照特定的電路描述的，但許多其它結(jié)構(gòu)適合于用于實(shí)施本發(fā)明的教導(dǎo)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將肯定從這里揭示的實(shí)施例了解到，不背離本發(fā)明的教導(dǎo)的許多修改是可能的。所有這樣的修改打算被包括在以下的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.燒蝕組織的方法，包括以下步驟把RF燒蝕裝置放置到接觸要被燒蝕的組織；根據(jù)組織的幾何形狀，自動選擇RF功率；以及把以選擇的RF功率的RF信號提供給RF燒蝕裝置。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中自動選擇的步驟包括選擇RF功率正比于要被燒蝕的組織的長度和寬度。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中提供RF信號的步驟包括在低阻變換電路與高阻變換電路之間進(jìn)行選擇。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟測量RF燒蝕裝置的直流電阻；以及測量在與RF燒蝕裝置接觸時(shí)組織的RF阻抗。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，還包括根據(jù)與RF燒蝕裝置接觸時(shí)的組織的RF阻抗，產(chǎn)生音頻信號的步驟。
6.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，其中測量RF阻抗的步驟包括把低功率的RF信號提供給燒蝕裝置。
7.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，還包括根據(jù)與RF燒蝕裝置接觸時(shí)的組織的測量的RF阻抗，保持RF信號的功率基本不變。
8.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，還包括如果燒蝕裝置的直流電阻或在與RF燒蝕裝置接觸時(shí)組織的RF阻抗的任一項(xiàng)落在預(yù)定的范圍以外，則產(chǎn)生一個(gè)故障的步驟。
9.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟施加真空壓力到RF燒蝕裝置；測量施加到RF燒蝕裝置的真空壓力；以及如果真空壓力落在預(yù)定的范圍以外，則產(chǎn)生一個(gè)故障。
10.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟測量燒蝕的持續(xù)時(shí)間；以及如果測量的持續(xù)時(shí)間超過預(yù)定的極限，則終結(jié)燒蝕。
11.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，其中放置RF燒蝕裝置的步驟包括把燒蝕裝置放置到與子宮相接觸。
12.操作適用于提供功率給燒蝕裝置的RF發(fā)生器的方法，包括以下步驟測量在與燒蝕裝置接觸時(shí)組織的阻抗；以及根據(jù)與燒蝕裝置接觸時(shí)的組織的阻抗，在低阻變換電路與高阻變換電路之間進(jìn)行選擇。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于，其中測量與RF燒蝕裝置接觸的組織的阻抗步驟包括提供低功率RF信號給燒蝕裝置。
14.權(quán)利要求12的方法，其特征在于，其中選擇的步驟包括選擇具有最接近于在與燒蝕裝置接觸時(shí)的組織測量阻抗的阻抗的變換電路。
15.適合于給燒蝕裝置供電的射頻發(fā)生器，包括第一繞組，具有第一阻抗和用來與電磁燒蝕裝置進(jìn)行電耦合；第二繞組，具有不同于第一阻抗的第二阻抗和用來與電磁燒蝕裝置進(jìn)行電耦合；以及開關(guān)，與第一和第二繞組運(yùn)行時(shí)進(jìn)行耦合，其中開關(guān)在第一和第二繞組之間進(jìn)行選擇。
16.權(quán)利要求15的射頻發(fā)生器，其特征在于，第一和第二繞組分別包括第一和第二負(fù)載繞組，以及其中第一和第二負(fù)載繞組與功率繞組相耦合。
17.權(quán)利要求16的射頻發(fā)生器，其特征在于，第一負(fù)載繞組包括第二負(fù)載繞組的一部分，以及其中功率繞組和第一與第二負(fù)載繞組包括一個(gè)雙抽頭變壓器。
18.權(quán)利要求16的射頻發(fā)生器，其特征在于，功率繞組包括第一和第二功率繞組，以及其中第一功率繞組與第一負(fù)載繞組相耦合，由此形成第一變壓器，和第二功率繞組與第二負(fù)載繞組相耦合，由此形成第二變壓器，以及其中開關(guān)在第一和第二變壓器之間進(jìn)行選擇。
19.權(quán)利要求15的射頻發(fā)生器，其特征在于，還包括阻抗檢測電路，具有與燒蝕裝置的連接和用來產(chǎn)生表示與組織接觸時(shí)燒蝕裝置的阻抗的阻抗信號；以及控制電路，工作時(shí)與阻抗檢測電路和開關(guān)相耦合，其中控制電路根據(jù)阻抗信號控制在第一和第二繞組之間的選擇。
20.權(quán)利要求19的射頻發(fā)生器，其特征在于，其中控制電路選擇具有最接近于燒蝕裝置的阻抗的阻抗特性的繞組。
21.權(quán)利要求15的射頻發(fā)生器，其特征在于，還包括電源，工作時(shí)與第一和第二繞組進(jìn)行耦合；阻抗檢測電路，具有與燒蝕裝置的連接和用來產(chǎn)生阻抗信號；以及調(diào)整器，工作時(shí)與阻抗檢測電路和電源相耦合，以及用來根據(jù)阻抗信號控制電源。
22.權(quán)利要求21的射頻發(fā)生器，其特征在于，還包括幾何選擇器，工作時(shí)與調(diào)整器相耦合，其中幾何選擇器確定用于燒蝕的電功率電平。
23.適合于給燒蝕裝置供電的射頻發(fā)生器，包括RF電源，工作時(shí)與燒蝕裝置相耦合；輸入裝置，用于接收相應(yīng)于要被燒蝕的組織的尺度的數(shù)據(jù)；以及調(diào)整器，工作時(shí)與RF電源和輸入裝置相耦合，調(diào)整器根據(jù)來自輸入裝置的輸入信號控制由RF電源提供給燒蝕裝置的功率量。
24.權(quán)利要求23的射頻發(fā)生器，其特征在于，其中輸入裝置用來接收相應(yīng)于組織的長度和寬度的信號。
25.權(quán)利要求23的射頻發(fā)生器，其特征在于，還包括阻抗檢測電路，具有與燒蝕裝置的連接，以及用來產(chǎn)生表示燒蝕裝置的阻抗的阻抗信號，其中調(diào)整器工作時(shí)與阻抗檢測電路相耦合以及其中調(diào)整器還根據(jù)阻抗信號控制功率量。
26.射頻發(fā)生器，被耦合到與要被燒蝕的組織相接觸的燒蝕裝置，射頻發(fā)生器包括RF電源；用于把RF電源耦合到燒蝕裝置的裝置，其中耦合裝置的變換比可被調(diào)節(jié)；檢測器，用于測量燒蝕裝置的阻抗；以及反饋環(huán)，改變耦合裝置的變換比，以便把RF電源的阻抗與燒蝕裝置的阻抗相匹配。
全文摘要
在執(zhí)行器官和其它組織的燒蝕時(shí)使用的設(shè)備和方法包括射頻發(fā)生器,用來提供射頻信號到燒蝕電極。射頻信號的功率電平是根據(jù)所涉及的燒蝕面積決定的。射頻信號通過變換電路被耦合到燒蝕電極。變換電路包括具有雙次級繞組的變壓器,它們可根據(jù)負(fù)載條件被連接成使用或不使用,這樣建立低阻變換電路和高阻變換電路。低阻或高阻變換電路根據(jù)與所涉及的組織接觸時(shí)燒蝕電極的電阻被選擇。在燒蝕期間測量真空水平、阻抗水平、電阻水平、和時(shí)間。如果這些參量超過所決定的極限,則燒蝕程序過程終結(jié)。
文檔編號A61B18/12GK1308510SQ99808369
公開日2001年8月15日 申請日期1999年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月8日
發(fā)明者B·斯特魯爾, C·特魯凱, R·M·薩姆普森, M·L·卡尼 申請人:諾瓦塞普特